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第三讲 导数的简单应用
必记公式]
1.基本初等函数的八个导数公式
原函数 f(x)=C(C为常数) f(x)=xα(α∈R) f(x)=sinx f(x)=cosx f(x)=ax(a>0,且a≠1) f(x)=ex f(x)=logax(a>0,且a≠1) f(x)=ln x 2.导数四则运算法则 (1)f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x); (2)f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
?f?x??f′?x?g?x?-f?x?g′?x?
?′=(3)?(g(x)≠0). 2g?x?[g?x?]??
导函数 f′(x)=0 f′(x)=αxα-1 f′(x)=cosx f′(x)=-sinx f′(x)=axln_a f′(x)=ex 11f′(x)=xlogae=xln a 1f′(x)=x 重要概念]
1.切线的斜率
函数f(x)在x0处的导数是曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,因此曲线f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(x0),相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0). 2.函数的单调性
在某个区间(a,b)内,如果f′(x)>0(f′(x)<0),那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增(单调递减).
3.函数的极值
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设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近所有的点x,都有f(x)
4.函数的最值
将函数y=f(x)在a,b]内的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
失分警示]
1.判断极值的条件掌握不清:利用导数判断函数的极值时,忽视“导数等于零,并且两侧导数的符号相反”这两个条件同时成立.
2.混淆在点P处的切线和过点P的切线:前者点P为切点,后者点P不一定为切点,求解时应先设出切点坐标.
3.关注函数的定义域:求函数的单调区间及极(最)值应先求定义域.
考点
典例示法
典例1 (1)2016·山东高考]若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( )
A.y=sinx C.y=ex
B.y=ln x D.y=x3
导数的几何意义
解析] 设函数y=f(x)图象上两点的横坐标为x1,x2.由题意知只需函数y=f(x)满足f′(x1)·f′(x2)=-1(x1≠x2)即可.y=f(x)=sinx的导函数为f′(x)=cosx,f′(0)·f′(π)=-1,故A满足;y=f(x)=ln x11的导函数为f′(x)=x,f′(x1)·f′(x2)=xx>0,故B不满足;y=f(x)
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=ex的导函数为f′(x)=ex,f′(x1)·f′(x2)=ex1+x2>0,故C不满足;
2y=f(x)=x3的导函数为f′(x)=3x2,f′(x1)·f′(x2)=9x21x2≥0,故D
不满足.故选A.
答案] A
1
(2)2015·陕西高考]设曲线y=ex在点(0,1)处的切线与曲线y=x(x>0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为________.
解析] y′=ex,则y=ex在点(0,1)处的切线的斜率k切=1,又曲1
线y=x(x>0)上点P处的切线与y=ex在点(0,1)处的切线垂直,所以y11
=x(x>0)在点P处的切线的斜率为-1,设P(a,b),则曲线y=x(x>0)上点P处的切线的斜率为y′|x=a=-a-2=-1,可得a=1,又P(a,1
b)在y=x上,所以b=1,故P(1,1).
答案] (1,1)
1.求曲线y=f(x)的切线方程的三种类型及方法 (1)已知切点P(x0,y0),求y=f(x)过点P的切线方程: 求出切线的斜率f′(x0),由点斜式写出方程. (2)已知切线的斜率为k,求y=f(x)的切线方程:
设切点P(x0,y0),通过方程k=f′(x0)解得x0,再由点斜式写出方程.
(3)已知切线上一点(非切点),求y=f(x)的切线方程:
设切点P(x0,y0),利用导数求得切线斜率f′(x0),然后由斜率公式求得切线斜率,列方程(组)解得x0,再由点斜式或两点式写出方程.
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